Hallo zusammen,
das ist eine sehr interessante Diskussion.
Warum finden wir in luftgekühlten Motoren keine Stahlzylinder im Serienbau?
Warum werden fast ausschließlich Grauguss oder Aluzylinder verwendet?
Nun, eine weitere mögliche Erklärung könnte sein, dass Stahl sich gegenüber Grauguss bei Wärme erheblich stärker ausdehnt.
In der Kombination mit der schlechteren Wärmeableitung von Stahl würde ich mir vorstellen, daß die Stahlzylinder erheblich mehr wachsen.
Um die Sache zu verdeutlichen und ggf zu veranschaulichen:
Wir haben bei den Luftis eine Betriebstemp von ca. 80-90° am Block und bis zu 180° Kopftemp.
Die Zylinder haben also oben die Kopftemp von fast 180° und unten kalte Füße.
Das bedeutet eine Temperaturdifferenz von ca. 100° entlang der Lauffläche.
Die Zylinder dehnen sich also oben mehr aus als unten. Was passiert mit dem Kolbenlaufspiel?
Das ist bei Grauguss eher ein kleineres Problem, als bei Stahl. Man versucht in der Praxis dem entgegen zu wirken, in dem man oben größere Kühlrippen hat als unten. Leider ist der Zylinder eines VW-Motors nicht Rund-Symetrisch herzustellen.
Alu dehnt sich noch stärker bei Erwärmung aus, als Stahl und GG, also müsste das Problem hier noch größer sein, jedoch kommt die sehr viel bessere Wärmeableitung dem Aluzylinder zugute.
Leider sieht man jedoch sehr häufig, wie Aluzylinder auf Überhitzung reagieren. Sei es durch mangelde Kühlung oder falsches Gemisch.
Sie verzeihen keine Fehler und fallen an den Köpfen ein und/oder brennen durch.
Im Motorradbau mit Alutuningzylindern konnte ich schon öfter folgendes beobachten.
Auf der Innenseite, also der Lauffläche sah man ein Merkwürdiges Tragbild der Kolbenringe. Bei genauerer Betrachtung hatte es den anschein, als würden sich die Zylinderstehbolzen auf der Innenseite abzeichnen.
Die Erkärung ist einfach. Es waren Motoren, die für GG-Zylinder kontruiert waren. Es wurden Alu-Tuningzylinder verbaut, die jedoch nicht symetrisch aufgebaut waren und auch wie bei unseren VW-Motoren Zylinderstehbolzen hatten.
Der Zylinder hat sich ungleichmäßig ausgedehnt und somit zeichnete sich ein ungleichmäßiges Tragbild ab.
Zurück zum Stahlzylinder aus vergütetem Stahl. Dieser ist sicherlich sehr viel stabiler.
Was passiert jedoch mit der Wärmeausdehnung?
Wie bekommt man die Reibpaarung von vergütetem Stahl und Kolbenring hin?
Wie sieht es mit dem Verschleiß aus, wenn weder eine Nikasilschicht, noch die poröse, ölgetränkte GG-Oberfläche vorhanden ist?
Interessant, sehr interessant....
Zum Aluzylinder:
Der hat sich bewährt, sofern er eine ausreichende Wandstärke hat, die Nikasilbeschichtung gut ist und keine Überhitzungen auftreten.
Nun, ich denke,
Versuch macht kluch
Gruß,
orra